ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова», Чебоксары, Россия:
И. Е. Илларионов, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Материаловедение и металлургические процессы», эл. почта: tmilp@rambler.ru

В настоящее время во многих литейных цехах России для изготовления стержней и форм в качестве связующих, отверждаемых при тепловой обработке и в холодной оснастке, применяются синтетические смолы и различные их отвердители, обладающие концерогенностью, токсичностью и высокой газотворной способностью. Из неорганических связующих широкое применение находят жидкое стекло и фосфатные связующие. Однако жидкое стекло обладает низкой термостойкостью и создает затрудненную выбиваемость стержней и форм. Проведены исследования по разработке металлофосфатных связующих и смесей для получения на их основе стержней и форм для производства чугунных и стальных отливок. В качестве связующих применяли фосфатные системы Р₂О₅–Al₂O₃–H₂O;P₂O₅–MgO–H₂O; P₂O₅–Al₂O₃–MgO–H₂O и алюмохромфосфатное связующее. Синтез связующих для получения холоднотвердеющих смесей проводили путем нейтрализации ортофосфорной кислоты оксидом магния, гидратом оксида алюминия и другими оксидами. Представлены результаты исследований плотности, поверхностного натяжения, краевого угла смачивания и связующей способности металлофосфатных связующих в зависимости от их химического состава. На основании проведенных исследований разработаны технологические процессы получения чугунных и стальных отливок, которые были опробованы в производственных условиях.

1. Илларионов И. Е., Брялин М. Ф. Теоретические и технологические основы разработки стержневых смесей на основе неорганических фосфатных связующих и порошкообразных отвердителей // Вестник Магнитогорского технического университета. 2006. № 4. С. 24–33.
2. Илларионов И. Е. Научные основы разработки стержневых и формовочных смесей на основе неорганических фосфатных связующих и порошкообразных отвердителей // Литейщик России. 2016. № 1. С. 16–27.
3. Илларионов И. Е., Стрельников И. А., Королев А. В. Об особенностях применения металлофосфатных смесей // Литейное производство. 2016. № 6. С. 5–7.
4. Илларионов И. Е., Стрельников И. А. О применении теплоизоляционных металлофосфатных смесей // Литейное производство. 2015. № 7. С. 14–16.
5. Евлампиев А. А., Чернышев Е. А., Королев А. В., Гусева О. Б., Михайлов С. В. Влияние продуктов деструкции разделительного покрытия и стержневой смеси на образование газовых дефектов в стальных отливках // Заготовительное производство в машиностроении. 2017. № 6. С. 2–6.
6. Евлампиев А. А., Чернышев Е. А., Королев А. В., Гусева О. Б. К вопросу возникновения газовых дефектов на стальных отливках при применении стержней, изготовленных по технологии Cold-boxamin-процесс // Литейщик России. 2013. № 2. С. 37–40.
7. Бусби А. Д. Предотвращение просечек при изготовлении отливок из черных металлов с применением фенолоуретановых Coldbox-стержней // Литейщик России. 2009. № 5. С. 41–45.
8. Чернышев Е. А., Евлампиев А. А. Тенденции развития, технологические особенности и перспективы использования песчанофосфатных смесей // Литейщик России. 2009. № 11. С. 35–37.
9. Евлампиев А. А., Чернышев Е. А., Шведов М. А., Королев А. В. О технологичности конструкции отливки «рама боковая» // Литейное производство. 2013. № 9. С. 16–19.
10. Vacelet P. N., Muniza J., Милехин В. Новая система Cold-box связующих без растворителей снижает выбросы в процессе изготовления отливки // Литейщик России. 2013. № 7. С. 18–20.
11. Лютый Р. В., Гурия И. М., Шаповалова Д. В., Кеуш Д. В. Образование связующих композиций на основе ортофосфорной кислоты и солей металлов в формовочных смесях // Литейное производство. 2013. № 5. С. 16–19.
12. Евлампиев А. А., Чернышев Е. А., Григорьев Л. П. Опыт освоения Alfa-set-процесса //Литейное производство. 2011. № 5. С. 17–18.
13. Евстигнеев А. И., Петров В. В., Дмитриев Э. А., Тарасова А. А., Масаси Ё. Свойства смесей с солевыми связующими // Литейное производство. 2011. № 5. С. 11–13.
14. Лютый Р. В., Кеуш Д. В., Гурия И. М. Упрочнение стержневых смесей с ортофосфорной кислотой и солями металлов // Литейное производство. 2015. № 7. С. 27–29.
15. Чернышев Е. А., Евлампиев А. А., Королев А. В., Кузнецов С. А., Иванова Л. А. О модернизации сталелитейных цехов с использованием современных технологий формообразования // Литейное производство. 2015. № 3. С. 36–38.
16. Илларионов И. Е., Стрельников И. А., Журавлев А. Ф. Особенности применения специальных смесей для легкоотделяемых прибылей // Заготовительное производство в машиностроении. 2011. № 9. С. 8–9.
17. Штотцель Р., Йилмаз И., Лю Ш., Кимура Ф. Использование огнеупорных покрытий и добавок для получения отливок без дефектов и засоров // Литейное производство. 2017. № 8. С. 17–22.
18. Мюллер Й., Кох Д., Фрон М., Вейцкер Г., Коршген Й., Шрекенберг С. Inotec оправдывает себя на практике // Литейное производство. 2008. № 7. С. 21–23.
19. Flemming E., Ivanov M., Tilch W. Possbilities of the use of ultrasonic measuring techniques for checking and control of chemically hardening sands // 61st World Foundry Congress. 24–29 september, 1995. Beijing, China. Р. 155–156.
20. Doroschenko S. P., Makarevisch A. P. Formsande und kernsande mit dem wasserglas: anwendungen, problemen und perspektiven // 61st World Foundry Congress. 24–29 september, 1995. Beijing, China. Р. 275–286.
21. Dopp R., Alekassir A., Brummer G., Xiao Bo. Reclamation of waterglass bonded sand // 61st World Foundry Congress. 24–29 september, 1995. Beijing, China. Р. 287–300.
22. Жуковский С. С., Лясс A. M. Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей. — М. : Машиностроение, 1978. — 224 с.
23. Стрелков К. К., Мамыкин П. С. Технология огнеупоров. — М. : Металлургия, 1978. — 376 с.
24. Герасимов С. П., Титов А. Ю., Палачев В. А., Коновалов А. Н. Технология получения художественных отливок в формы из холоднотвердеющих смесей с облицовочным керамическим слоем // Цветные металлы. 2015. № 10. С. 8–12.